تطوي البروتين

تطوي البروتين هو عملية فيزيائية يتخذ فيها البروتين بنية ثلاثية الأبعاد طبيعية تمكنه من القيام بوظيفة بيولوجية محددة. في هذه العملية يتطوى عديد ببتيد من التفاف عشوائي [الإنجليزية] إلى بنية ثلاثية الأبعاد مميزة لها وظيفة خاصة، يتواجد كل بروتين على شكل عديد ببتيد غير متطوي أو متلف بشكل عشوائي حين يُترجم الرنا الرسول إلى سلسلة خطية من الأحماض الأمينية، ولا يملك عديد الببتيد هذا أي بنية مستقرة (ثابتة لمدة طويلة) ثلاثية الأبعاد. بينما يتم تخليق وتركيب سلسلة عديد الببتيد بواسطة الريبوسوم، تبدأ السلسلة بالتطوي إلى بنية ثلاثية الأبعاد.

يمكن أن يبدأ تطوي العديد من البروتينات قبل انتهاء ترجمة سلسلة عديد الببتيد، حيث تتآثر الأحماض الأمينية فيما بينها لإنتاج بنية ثلاثية الأبعاد محددة بدقة تُعرف باسم الحالة الواطنة. تُحدد هذه البنية ثلاثية الأبعاد بواسطة تسلسل وترتيب الأحماض الأمينية في سلسلة عديد الببتيد (مبدأ أنفينسن [الإنجليزية]).

البنية الصحيحة ثلاثية الأبعاد ضرورية لأداء الوظيفة، رغم أن بعض أجزاء بعض البروتينات الوظيفية قد تبقى غير متطوية، وضرورية لفهم حركيات البروتين [الإنجليزية]. الفشل في التطوي إلى الهيئة الطبيعية يُنتج في العادة بروتينات غير وظيفية، لكن يمكن أن يكون لدى البروتينات الخاطئة التطوي في بعض الأحيان وظيفة معدلة أو سامة. يُعتقد أن العديد من أمراض التنكس العصبي وغيرها ناتجة من تراكم لييفات نشواني مكونة من بروتينات خاطئة التطوي. سبب العديد من الحساسيات هو التطوي غير الصحيح لبعض البروتينات، لأن جهاز المناعة لا يُنتج أجساما مضادة بعد بٌنى البروتين.

تمسخ البروتينات هو العملية العكسية، أي الانتقال من هيئة التطوي إلى هيئة عدم التطوي، وتحدث أثناء الطهي والحرق في الاعتلالات البروتينية والسياقات الأخرى.

تختلف مدة التطوي بشكل كبير جدا حسب البروتين، حين يُدرس البروتين خارج الخلية، فإن أبطأ البروتينات في التطوي تحتاج عدة دقائق أو ساعات لتتطوى وذلك بسبب مصاوغة البرولين ويجب أن تمر عبر حالات وسيطة -مثل نقاط التحقق- قبل أن تتم العملية. من ناحية أخرى، عادة ما تتطوى البروتينات أحادية النطاق الصغيرة جدا التي لا يتجاوز طولها مئة حمض أميني في خطوة واحدة. يكون مقياس الزمن بالميليثانية وأسرع تفاعلات تطوي البروتين المعروفة تتم خلال عدة ميكرو ثواني.

فهم آليات عملية تطوي البروتين ومحاكاتها هي تحديات مهمة لعلم الأحياء الحاسوبي مند عقد 1960.

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.